„Metallspiegel“ – Versionsunterschied
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'''Metallspiegel''' kamen in der [[Astronomie]] ab etwa 1650 mit der Erfindung der verschiedenen [[Spiegelteleskop]]e in Gebrauch. Damals war das [[Spiegelschleifen|Schleifen]] von Metalloberflächen wesentlich einfacher als jenes von [[Glas]]spiegeln, und auch das Problem der [[Schliere]]n bei größeren Gussformen war noch ungelöst. |
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Als Spiegelmaterial dienten meist [[Kupfer]]-[[Zinn]]-Legierungen, die zur Erhöhung des Reflexionsvermögens poliert oder dünn beschichtet wurden. |
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== Die Spiegelwerkstatt von William Herschel == |
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Als Fernrohrtyp setzten sich zuerst der [[Schiefspiegler]] und das [[Newton-Teleskop]] durch, doch bliebben die Durchmesser zunächst recht bescheiden. Die Entwicklung zu größeren Metallspiegeln begann mit dem Techniker und (vorerst) Liebhaberastronomen [[Wilhelm Herschel]]. Als deutscher Auswanderer nach England fand er ab etwa [[1770]] eine Erwerbsquelle im Schliff astronomischer Spiegel, von denen er einige hundert verkaufte. |
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[[Bild:Herschel 40 foot.jpg|thumb|300px|Wilhelm Herschels 48-Zoll-Spiegelteleskop mit 40 Fuß Brennweite]] |
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Herschel goss die Spiegel aus weichen Metall-Legierungen, die sich leicht schleifen ließen. Danach polierte sie blank, doch leifen sie im Gebrauch wieder an und mussten oft nachpoliert werden. (Mit Beschichtungen arbeitete erst H.Schröeter, siehe unten). Den Planeten Uranus entdeckte Herschel mit einem [[Sechszöller]] (15cm), die meisten seiner Nebelobjekte mit einem 47cm-Spiegel und 6m Brennweite (gebaut 1783). Sein größtes Teleskop von 1789 (siehe Bild) maß 122cm x 12m und blieb bis zu einem Sturm 1839 das weltweit größte. |
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== Die Spiegel und Beläge von H.Schroeter == |
== Die Spiegel und Beläge von H.Schroeter == |
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Version vom 17. Mai 2009, 17:23 Uhr
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Die Spiegel und Beläge von H.Schroeter
Herschel stattete u.a. die private Sternwarte Lilienthal des Oberamtmanns und Mondforschers Hieronymus Schröter (1745-1816) mit einigen Metallspiegeln aus, die im Laufe der Zeit immer größer wurden. Der gut situierte Beamte begann zwar seine Mondbeobachtungen 1779 mit einem farbreinen 6cm-Linsenfernrohr von Dollond, doch veranlasste ihn Herschels Entdeckung des Uranus (1781), bei ihm ein 12cm-Spiegelteleskop mit 122cm Brennweite zu bestellen. Bald folgte ein Newton-Teleskop 17/214 cm, für das er bei Bremen ein zweistöckiges Observatorium errichtete. Neben Mond- und Sonnenbeobachtungen - wofür relativ matte Metallspiegel von jeher geeignet waren - konnte nun die Lichtstärke der Neuerwerbung auch zur Beobachtung von Planeten, Doppelsternen und Nebelhaufen dienen. Das Instrument wurde die Grundlage für Schröters ausgezeichnete Mondbeobachtungen, die er 1791 - noch als Amateur - unter dem Titel selenotopografische Fragmente publizierte.
1792 entwickelte Schröter mit dem Kieler Chemieprofessor Schrader eine weißliche, spröde Kupfer-Zinn-Legierung mit etwas Arsen. Zur Erhöhung des Reflexionsvermögens (zunächst wohl kaum 20%) dampften sie eine zusätzliche Arsen-Schicht auf, die Herschels Polier-Problem löste. Die Legierungen ließen sich noch gut in die Hohlform schleifen, waren aber schon hart genug, um ihre gute Abbildungsleistung lange zu behalten.
Sein eigentliches „Riesenteleskop“ stellte Schroeter 1794 fertig - es hatte 51 cm Öffnung und einen 8-eckigen, 9 Meter langen Tubus. Die spezielle Arsen-Beschichtung fertigte sein Gärtner Harm Gefken an, der später eine optische Werkstatt gründete. Allerdings starb er 55-jährig an den Arsendämpfen.
Der blanke Halbmeter-Spiegel war dem viel größeren, aber matten von Herschel ebenbürtig, sodass Schröter sogar die Nachtseite des Mondes untersuchen konnte, zahlreiche Sternhaufen und Nebel entdeckte und Tagbeobachtungen der hellen Planeten vornahm. An diesem Fernrohr wurden 1802 bis 1807 3 der ersten 4 Kleinplaneten enrdeckt, und der von Schröter als Observator eingestellte Assistent Bessel zum Astronomen ausgebildet.
Die 1- und 2-Meter-Spiegel von Lord Rosse
Das Lilienthaler Teleskop wurde bald von einem 36-Zoll-Spiegelteleskop des Lord Rosse (Irland) übertroffen, mit dessen Lichtstärke der Earl viele neblige Objekte erforschen konnte. Doch baute Rosse 1842-1845 ein noch größeres Teleskop, das bald "Leviathan of Parsonstown" genannt wurde. Es hatte 183 cm Apertur, 16 m Brennweite und wurde - mittels Flaschenzügen geringfügig schwenkbar - zwischen zwei massiven, 15m hohen Mauern montiert (siehe Bild). Mit diesem Teleskop hat Rosse entscheidendes zur Kosmologie beigetragen und u.a. die Spiralnatur von Galaxien erkannt, doch musste es zeitweise wegen der irischen Hungersnot stillgelegt werden.
Der Spiegel bestand aus „speculum metal“ (Spiegelmetall), einer bronzeartigen Legierung, und wog allein fast 4 Tonnen. Zur Herstellung war eine spezielle, sehr vorsichtige Gießtechnik nötig. Denn wäre der Klotz zu rasch abgekühlt, wäre er zersprungen. Tatsächlich misslang der 1. Versuch, und für den 2. Versuch ließ der Lord zusätzliche Heizaggregate einbauen und den Verlauf der Abkühlung genau kontrollieren. Wie lange der Vorgang letztlich dauerte, ist nicht überliefert (die Abkühlung des 5-Meter-Glasspiegels von Mount Palomar dauerte über 1 Jahr). Der 3.800 kg-Bronzespiegel musste gegen die Durchbiegung auf 27 Stützen gelagert werden, deren Zahl Rosse später sogar auf 81 vermehren ließ.
Für das Schleifen in die erforderliche Paraboloid-Form und für das anschließende Polieren wurde eine eigene, dampfgetriebene Maschinerie konstruiert. Dennoch erblindete der gewaltige Spiegel immer wieder und musste 2x jährlich nachpoliert und wieder parabolisiert werden. Um diese wohl wochenlangen Zeiten zu überbrücken, ließ Lord Rosse schließlich einen zweiten, identen Spiegel herstellen.
Ende der Metallspiegel
Um die Jahrhundertwende 1900 war die Glaserzeugung so weit fortgeschritten, dass die auch für große Teleskopspiegel geeignet erschien. Vorteile waren neben der höheren Reflektivität auch das wesentlich geringere Volumsgewicht.
Am Mount Wilson-Observatorium ging 1917 der 2,5 Meter messende Hooker.Spiegel in Betrieb, der nun als Vorbild für alle Großteleskope bis etwa 1990 diente.